Расчет автоклава

где - масса формы, кг;

- кол-вл форм в автоклаве,  шт;

- соответственно максимальная  температура нагрева формы в  1 периоде и ее начальная температура, равная температуре ячеистой массы ( , °С

 

 кДж

 

3. Потеря тепла вагонеток:

где - масса вагонеток, кг;

- кол-во вагонеток в  автоклаве, шт.;

- соответственно максимальная  температура нагрева вагонетки  в первом период и ее начальная температура, равная температуре воздуха в цехе, °С

 

 кДж

 

4. Потеря тепла сухих составляющих ячеистой массы:

где - масса сухих составляющих ячеистой смеси, кг;

- теплоемкость сухих  составляющих, кДж\кг×°С;

- соответственно максимальная  температура нагрева сухих составляющих в первом периоде и их начальная температура, равная температуре ячеистой массы ( ), °C

 

 кДж

 

5. Потеря тепла влаги в ячеистом бетоне:

где  - масса влаги в ячеистой массе, кг;

- теплоемкость воды, кДж\кг×°С;

- соответственно максимальная  температура нагрева влаги в  первом периоде и ее начальная  температура, равная температуре  ячеистой массы, °С

 

 кДж

6. Потеря тепла теплоизоляции автоклава:

для расчета кол-ва теплоты, затраченной на нагрев теплоизоляции автоклава, вначале необходимо определить массу теплоизолирующего слоя

где - толщина теплоизоляционного слоя, равна 0,15…0,20 м;

- средняя плотность  теплоизоляционного материала (минеральная или стеклянная вата), кг/м³;

- площадь изоляционной  поверхности автоклава, м², равная:

 

где - длина автоклава, м

- наружный диаметр автоклава,  м, равный:

 

 м 

 

 м²

 

 кДж

 

При выборе автоклава  проходного типа изолируется только боковая поверхность аппарата. Если для расчета принят автоклав тупикового типа, то необходимо учесть массу изоляции торца автоклава, которая равна:

и определить ее как сумму:

 

где - теплоемкость теплоизоляционного материала, кДж/кг×°C;

- температура окружающей  среды (температура в цехе), °C

 

 кДж

 

7. Потеря тепа через изоляцию автоклава:

где - коэффициент теплоотдачи, Вт/м²×°C

 

где – толщина стенки автоклава, м;

 – толщина слоя  теплоизоляционного материала, м;

- коэффициент теплопроводности  стенки автоклава, Вт/м²×°C;

- коэффициент теплопроводности  теплоизоляционного материала, Вт/м²×°C;

- коэффициент теплообмена  м/д изолированной стенкой автоклава  и окружающей средой, Вт/м²×°C:

 

где – коэффициент, зависящий от формы тепловой установки;

- температура теплоизоляции  на поверхности автоклава, равная 40…45°C;

- коэффициент излучения  реального тепла,

 

 

 

 кДж

 

8. Потеря тепла через неизолированные крышки автоклава:

где – кол-во крышек в автоклаве, шт;

- площадь крышки автоклава, м²

 

 м²

 

- коэффициент теплоотдачи,  Вт/м²×°C

 

 

где - максимальная температура нагрева неизолированной крышки автоклава в первом периоде, °C

 

 

 

 кДж

 

9. Потеря тепла энтальной паровоздушной смеси в свободном автоклаве:

где - энтальпия пара в первом периоде, кДж/кг;

- плотность пара в  первом периоде, кг/м³;

- свободный объем автоклава,  м³

где - объем форм, м³. (определяется по внешним геометрическим размерам формы)

 

 м³

 

 кДж

 

10. Потери теплоты, затрачиваемой на продувку:

где - расход пара на продувку автоклава, кг на 1 м³ бетона ( кг);

- энтальпия при давлении 1,3 МПа;

- объем изделий, загружаемых  в автоклав, м³

 

 кДж

 

11. Неучтенные потери:

Неучтенные  потери составляют 10% всех учтенных потерь за вычетом потерь тепла, затрачиваемого на продувку ( )

 

 кДж

 

12. Энтальпия конденсата:

где - максимальная температура среды в автоклаве в первом периоде, °C

 

 кДж

 

13. Затраты теплоты в первом периоде с учетом экзотермии цемента:

где - тепловыделение цемента за первый период, кДж

 

 кДж

 

14. Расход пара за первый период:

где - энтальпия пара, подаваемого в автоклав, кДж/кг ( =2784,6 кДж/кг)

 

15. Удельный расход пара за первый период:

 

 

 

• Период 2: расход теплоты при подъеме давления от 0,1 до 0,3 МПа и нагрев в течение 0,67 ч ( )

1. Потери теплоты корпуса автоклава:

где – соответственно максимальная и начальная температура нагрева корпуса автоклава во втором периоде, °C

 

 

2. Потери теплоты форм:

где - максимальная и минимальная температура нагрева форм во втором периоде, °C

 

 

3. Потери теплоты вагонеток:

где - максимальная и минимальная температура нагрева вагонеток во втором периоде, °C

 

 

4. Потери теплоты сухих составляющих ячеистой массы:

где - максимальная и минимальная температура нагрева сухих составляющих во втором периоде, °C

 

 

5. Потери теплоты влаги в ячеистой массе:

где - максимальная и минимальная температура нагрева влаги в ячеистой массе во втором периоде, °C

 

 

6. Потери тепла теплоизоляции автоклава:

где - максимальная и минимальная температура нагрева теплоизоляционного материала во втором периоде, °C

 

 

7. Потери тепла через теплоизоляцию автоклава:

где = = 0,24 Вт/м²×°C

 

 

8. Потери тепла через неизолированные крышки автоклава:

 

 

где - максимальная температура нагрева неизолированной крышки автоклава во втором периоде, °C

 

 

 

 

9. Энтальпия паровоздушной смеси в свободном объеме автоклава:

где - энтальпия пара во втором  периоде, кДж/кг;

- плотность пара во  втором периоде, кг/м³;

- энтальпия паровоздушной  смеси в первом периоде, кДж/кг

 

 кДж

 

10. Неучтенные потери:

 

 

11. Энтальпия конденсата:

где - максимальная температура среды в автоклаве во втором периоде, °C

 

 кДж

 

12. Затраты теплоты во втором периоде с учетом экзотермии цемента:

где - тепловыделение цемента за второй период, кДж

 

кДж

 

13. Расход пара за второй период:

где - энтальпия пара, подаваемого в автоклав, кДж/кг ( =2784,6 кДж/кг)

 

 

14. Удельный расход пара за второй период:

 

 

• Период 3: расход теплоты при подъеме давления от 0,3 до 1,3 МПа и нагрев в течение 1,5 ч ( )

1. Потери теплоты корпуса автоклава:

где – соответственно максимальная и начальная температура нагрева корпуса автоклава в третьем периоде, °C

 

 

2. Потери теплоты форм:

где - максимальная и минимальная температура нагрева форм в третьем периоде, °C

 

 

3. Потери теплоты вагонеток:

где - максимальная и минимальная температура нагрева вагонеток в третьем периоде, °C

 

 

4. Потери теплоты сухих составляющих ячеистой массы:

где - максимальная и минимальная температура нагрева сухих составляющих в третьем периоде, °C

 

 

5. Потери теплоты влаги в ячеистой массе:

где - максимальная и минимальная температура нагрева влаги в ячеистой массе в третьем периоде, °C

 

 

6. Потери тепла теплоизоляции автоклава:

где - максимальная и минимальная температура нагрева теплоизоляционного материала во втором периоде, °C

 

 

7. Потери тепла через теплоизоляцию автоклава:

где = = 0,24 Вт/м²×°C

 

 

8. Потери тепла через неизолированные крышки автоклава:

 

 

где - максимальная температура нагрева неизолированной крышки автоклава в третьем периоде, °C

 

 

9. Потеря тепла энтальной паровоздушной смеси в свободном автоклаве:

где - энтальпия пара в третьем периоде, кДж/кг;

- плотность пара в  третьем периоде, кг/м³;

- свободный объем автоклава,  м³

 

 кДж

 

10. Неучтенные потери:

 

11. Энтальпия конденсата:

где - максимальная температура среды в автоклаве в третьем периоде, °C

 

 кДж

 

12. Затраты теплоты в третьем периоде с учетом экзотермии цемента: